Plástico nos automóveis: Em busca de leveza, setor se rende aos termoplásticos

Uma maneira direta de reduzir o impacto ambiental dos automóveis se traduz no uso cada vez maior dos termoplásticos. Os motivos são vários. Seja pela leveza proporcionada, o que reduz o consumo de combustível e a emissão de gases poluentes, ou pela possibilidade futura de reciclagem das peças. Em outras palavras, soluções de mobilidade sustentável passam necessariamente pela perda de peso dos veículos. Simples assim.

Plástico Moderno, Maróstica apresenta o plástico como opção ao aço
Maróstica apresenta o plástico como opção ao aço

A Lanxess está engajada neste desafio há algum tempo. A empresa propõe mecanismos para auxiliar as montadoras a desenvolver aplicações inovadoras e de menor peso. “A construção leve é responsável por 15% da possível economia de emissões de poluentes de um carro”, atesta Anderson Maróstica, especialista técnico da unidade de negócios HPM (High Performance Materials) da Lanxess. Ele explica que existe um princípio básico que norteia os projetos de engenharia dos veículos, segundo o qual um peso cem quilos inferior é convertido na economia de meio litro de combustível por cem quilômetros rodados e 11,65 gramas a menos de CO2 por quilômetro.

Hoje, em média, são utilizados quatorze quilos de plásticos de engenharia por carro. Mas a tendência é este índice aumentar. A demanda por este tipo de plástico, segundo estimativas da companhia, manterá um ritmo de crescimento de 7% ao ano até 2020. Não por acaso, a produção global de veículos leves também vai subir, em torno de 30%, até 2015. Todos esses conceitos somados sustentam ainda que os veículos devem adotar cada vez mais plásticos de alta tecnologia. “O uso de materiais leves como alternativa para o aço é a melhor maneira de reduzir o peso dos veículos”, sentencia o especialista. Os plásticos de engenharia são aplicados, em geral, à carroceria, ao chassi, à transmissão, às peças do motor e à parte eletrônica do veículo.

Para dar conta do aquecimento da demanda, a Lanxess dará partida, ainda neste ano, a uma unidade para produção de compostos de PA 6 (poliamida) e de PBT (polibutileno tereftálico), plásticos de engenharia com uso crescente na indústria automobilística. A planta terá capacidade de 20 mil toneladas/ano.

Plástico Moderno, Maróstica apresenta o plástico como opção ao aço
Maróstica apresenta o plástico como opção ao aço

Já em relação ao uso de resinas recicladas, a empresa alemã conta com o Durethan Eco e o Pocan Eco. Estas resinas possuem percentuais diferentes de material reciclado, dependendo do grade. Além dos materiais serem uma opção de uso de resina recuperada no portfólio da Lanxess, todos os produtos atendem aos requisitos da RoHS (Restriction of Hazardous Substances) e da Reach (acrônimo de Registration Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals), pois não possuem substâncias restritas ou proibidas que possam limitar a “reciclabilidade” dos materiais. “Em algumas aplicações, realizamos a validação da peça do cliente já utilizando uma porcentagem de material reciclado na peça”, explica Maróstica.

Em prol de mais leveza – A petroquímica Saudi Basic Industries Corporation (Sabic) conta com uma gama extensa de resinas capazes de auxiliar as OEMs a tornarem seus desenvolvimentos mais leves. Na avaliação de Ricardo Knecht, diretor presidente da unidade Innovative Plastics da Sabic na América do Sul, um dos principais meios para atingir este objetivo está nas janelas de policarbonato (PC). “Dependendo do desenho e da complexidade da peça, é possível reduzir o peso em até 50%”, aponta, comparando o material ao vidro. Uma prova está no lançamento da Volkswagen, que desenvolveu o modelo híbrido XL1, no qual utiliza a resina da Sabic, a Lexan GLX, com o Exatec, um recobrimento de plasma de alto desempenho. “Este é um grande marco na adoção de “vidro” de PC, que tem a promessa de reduzir de forma significativa o peso dos veículos e promover a eficiência energética”, destaca o executivo da Sabic.

Plástico Moderno, Peça plástica reduz o peso dos carros
Peça plástica reduz o peso dos carros

Mas a solução não está apenas nas janelas, obviamente. As possibilidades são inúmeras. “Temos o módulo frontal, módulos de portas, painéis de instrumentos e interior de portas traseiras, onde reduções até três quilos de peso são possíveis; e até mesmo em aplicações como o volante – neste caso, um projeto totalmente de plástico pode significar uma economia de 20 por cento no peso”, explica Knecht.

No setor de autopeças, a Plascar é uma das principais empresas a investir no uso de materiais plásticos. São 50 anos de experiência na transformação nacional, vendo de perto o crescente interesse da cadeia automotiva na implementação de materiais, processos e tecnologias capazes de tornar os veículos mais sustentáveis. “Existe um esforço para reverter a imagem dos automóveis de vilão do meio ambiente”, comenta Marcio Tiraboschi, gerente da engenharia avançada e materiais da Plascar.

A equipe de engenharia da fabricante desenvolveu uma roda polimérica com fibras naturais que pesa de 20% a 30% menos do que a roda de liga leve, e até 40% menos, se comparada com um modelo de aço. “O projeto é inovador”, anuncia, sem divulgar mais detalhes sobre o interesse das montadoras na sua aplicação tanto no Brasil quanto no exterior. Além de diminuir o peso da peça, o material favorece a “reciclabilidade” e o design. Outra vantagem, Tiraboschi observa, é o fato de não ser corrosivo.

A fabricante prevê que até 2015 o total de peças plásticas aplicadas nos veículos subirá para 35% no Brasil. “Esta tendência se efetivará motivada pelas necessidades de reduzir o peso, a emissão de poluentes e de melhorar a autonomia dos veículos”, diz ele. A empresa estima que hoje a participação média dos materiais plásticos na composição de massa de um veículo tipo B esteja entre 10% e 15% de seu peso total. Mas há muito para avançar. O gerente de engenharia cita aplicações já existentes e consolidadas nos mercados europeu e norte-americano como possibilidades por aqui. São elas a substituição das janelas de vidro por janelas de policarbonato, e módulos de porta e componentes under-the-hood (compartimento do motor) fabricados com materiais plásticos, entre outros tantos.

Plástico Moderno, MVC mostrou novo conceito para fabricação de carrocerias
MVC mostrou novo conceito para fabricação de carrocerias

Menos é mais – Muitas iniciativas permeiam o mercado de veículos. A MVC acaba de lançar um novo conceito para a fabricação de carrocerias automotivas. Por meio da combinação de processos e materiais, a empresa diz que reduz entre 30% e 40% o peso da peça. A comparação é feita com um sistema tradicional de fabricação – destes que utilizam gabaritos complexos e chapas metálicas soldadas, explica Gilmar Lima, diretor-geral da MVC. O projeto, intitulado Sofia, foi apresentado no Simpósio Mundial de RTM e Infusão, realizado em março na França.

O principal material é uma resina termoplástica desenvolvida para aplicação em processos de termofixos. “A inovação está em usar um termoplástico nas mesmas condições e meios de produção de um termofixo como o poliéster ou o epóxi”, diz Lima. Outros materiais desenvolvidos para compor o projeto são os adesivos acrílicos compatíveis com a resina termoplástica e com nível de alongamento alto, núcleo poliuretano à base de óleo vegetal e fibras de vidro com resistências específicas para esta aplicação.

Plástico Moderno, Lima: projeto se diferencia por inovação
Lima: projeto se diferencia por inovação

O conceito mescla alguns processos como o RTM-T (similar ao RTM Light – Resin Transfer Molding, um sistema desenvolvido para a fabricação de produtos termofixos que consiste na construção da peça com mantas de fibra de vidro de alto desempenho e injeção de resina com auxílio de vácuo, mas que neste caso utiliza a resina termoplástica) e o RTM-TS, este parecido com o RTM-S (Resin Transfer Molding – Surface, uma técnica de moldagem do termofixo pelo processo RTM Light sobre uma peça ou película termoplástica, previamente moldada pelo sistema vacuum forming). “A diferença é que também utilizamos como resina base um polímero termoplástico”, comenta Lima. Outra inovação do projeto diz respeito ao TR-Lite, um piso feito com material 100% reciclado, de resíduos de compósitos reforçados com fibra de vidro e revestimentos de polímeros reforçados com fibra longa de vidro e fibras naturais.

Desenvolvido em parceria com empresas francesas do Centro de Tecnologia Francês e o grupo de especialidades químicas Arkema, o Projeto Sofia está disponível para a comercialização, porém ainda está na fase, chamada por Lima, de produto conceito. A empresa está elaborando um protótipo para rodar pelo país.

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